Mạng máy tính - Chương 7 pps

122 Chơng 7 Mạng không dây 802.11 7.1 Giới thiệu mạng không dây Nhu cầu về sử dụng hệ thống mạng di động ngày càng tăng. Các cách thức truyền dữ liệu trên hệ thống mạng truyền thống trên thế giới không còn đáp ứng đợc sự thách thức đề ra của đời sống xã hội. Nếu ngời sử dụng nối vào Internet thông qua hệ thống cáp vật lý, việc di chuyển của họ sẽ bị hạn chế, gò bó trong một vùng diện tích nhỏ hẹp. Kết nối không dây, cho thấy đợc sự hấp dẫn, và cho phép di chuyển nhiều hơn một phần những ngời sử dụng mạng. Công nghệ không dây đang dần dần xâm lấn hệ thống mạng có dây (hoặc cố định) truyền thống. Chúng ta đang ở trong thời lỳ thay đổi sâu sắc về hệ thống mạng và truyền thông máy tính. Công nghệ điện thợi không dây đã phát triển thành công bởi do nó cho phép con ngời kết nối với nhau không cần ở những địa điểm cố định nào cả. Những công nghệ mới tập chung vào mạng máy tính thực hiện những điều tơng tự khi kết nối vào mạng Internet. Một trong những công nghệ mạng không dây thành công đó là chuẩn 802.11 Mạng không dây cho phép chia sẻ nhiều lợi thế quan trọng, không quan tâm giao thức đợc thiết kế nh thế nào, hoặc dạng dữ liệu mà nó truyền. Một lợi thế rõ dàng nhất của mạng không dây đó là tính lu động. Ngời sử dụng mạng không dây có thể kết nối với mạng có sẵn và rồi cho phép di chuyển tự do. ngời sử dụng điện thoại di động có thể di chuyển đến cả km mà vẫn ở trong cuộc hội đàm bởi vì hệ thống điện thoại di động vẫn nằm trong vùng phủ sóng của các trạm thu phát sóng. Ban đầu điện thoại di động khá đắt tiền, và chỉ đợc sử dụng bởi một số ngời dùng có nhu cầu cấp thiết về địa điểm và thời gian. Chiến lợc pháp triển rộng khắp, không biên giới của các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại di động, đồng thời cùng với sự pháp triển công nghệ điện thoại di động, sự phát triển của các hãng sản suất điện thoại di động và giá thành hết sức hợp lý, giúp cho điện thoại di động phát triển hết sức rộng lớn. Mạng dữ liệu không giây giúp cho những ngời sử dụng loại bỏ những giới hạn về tính di động của hệ thống cáp mạng cố định. Ngời sử dụng có thể ở trong th viện, ở trong phòng hội thảo, hoặc là những phút giải lao nhâm nhi li cafe tài quán cafe bên đờng, miễn là trong vùng phủ sóng của trạm đều có thể sử dụng mạng máy tính nh những máy tính dùng cáp cố định. Cung với sự phát triển không ngừng về thiết bị và công nghệ, tại thời điểm này, cho phép ngời sử dụng có thể di chuyển trong các khu vực bán kìm vài trăm mét các xa trạm thu phát. Bạn cũng có thể mở rộng khoảng cách trên bằng cách sử dụng các trạm thu pháp nối nhau liên tục. Đặc thù của mạng không dây là tính mềm dẻo cao, có thể triển khai lắp đặt nhanh. mạng không dây sử dụng nhiều trạm thu phát cơ sở để kết nối ngời sử dụng với mạng máy tính có sẵn. Cơ sở hạ tầng của mạng không dây là giống nhau đối với việc bạn kết nối 1 ngời dùng hay hàng triệu ngời dùng. Để tạo ra vùng phủ sóng cho nơi sử dụng mạng không dây, phải sử dụng trạm thu phát sóng cơ bản và hệ thống ăng 123 ten. Khi hệ thống cơ sở hạ tầng mạng không dây đợc xây dựng, vấn đề thêm ngời dùng chỉ còn là việc xác nhận quyền sử dụng. Với một hệ thống cơ sở hạ tầng đã xây dựng có thể thiết lập cấu hình để nhận dạng và cung cấp dịch vụ cho ngời dùng mới, nhng việc xác nhận không yêu cầu thêm các thành phần, ngời dùng mới truy cập mạng không cần phải kép thêm dây, hàn đầu nối, xác lập đầu cuối. Hình 7.1 Một số sơ đồ ứng dụng giải pháp mạng không dây Khả năng mềm dẻo là thuộc tính quan trọng của các nhà cung cấp dịch vụ. Nhiều nhà sản xuất sản phẩm theo chuẩn 802.11 đã theo đuổi thị trờng kết nối đợc gọi là điểm nóng. Sân bay, nhà ga đều có khách hàng quan tâm đến việc truy cập Internet trong lúc chờ đợi. Quán cafe, những điểm công cộng là những nơi cần truy cập mạng, nhiều khách hàng uống cafe có nhu cầu truy nhập Internet, yêu cầu truy cập Internet qua mạng không dây. Có nhiều lý do để không chọn việc sử dụng đờng truyền cáp, việc chạy cáp mạng vừa đắt tiền, lại tốn thời gian phục vụ khách, và đôi khi lại phải thay đổi cấu trúc toà nhà, mất tính thẩm mỹ, với mạng không dây, không cần sửa chữa xây dựng gì, không cần phải dự đoán nhu cầu số lợng ngời cần sử dụng mạng. Một kết nối đơn giản vào Internet, rồi mạng không dâylàm những việc còn lại cho ngời sử dụng. Tuy vậy mạng không dây có giới hạn về băng thông, càng nhiều ngời sử dụng một trạm thu phát, sẽ làm giảm băng thông cho từng máy. Đối với các toà nhà kiến trúc cổ, việc thay đổi kiến trúc hay là phải đấu nối hệ thống cáp mạng sẽ làm ảnh hởng đến tính lịch sử của ngôi nhà, với giải pháp mạng không dây, điều đó sẽ không còn là vấn đề, có thể triển khai nhanh một hệ thống mạng không dây phủ sóng toàn bộ toà nhà, và chỉ có một ít hệ thống cáp sẽ phải cần cài đặt trong toà nhà, điều này sẽ làm hài lòng các nhà lịch sử học. Mạng không dây đã làm thay đổi sự phát triển của mạng truyền thông công cộng nơi mà rất khó có thể xây dựng đợc hệ thống cáp mạng cố định. Với sự giảm giá nhanh chóng của các thiết bị chuẩn 802.11, những nhóm ngời tình nguyện có thể thiết lập chia sẻ mạng không dây cho mọi ngời. Những mạng cộng đồng sẽ mở rộng giải truy cập Internet thông qua đờng kết nối DSL tốc độ cao, thông qua mạng không dây ngời dùng có thể dễ dàng sử dụng các kết nối này truy nhập vào mạng Internet. Giống mọi hệ thống mạng khác, mạng không dây truyền dữ liệu trên môi trờng truyền mạng. Môi trờng truyền là một dạng của sóng điện từ. Để đáp ứng tốt nhất cho việc sử dụng mạng di động, môi trờng truyền chắc chắn phải đợc phủ trên một diện tích rộng để những ngời sử dụng có thể di chuyển trong khoảng cạnh rộng mà vẫn sử dụng đợc dịch vụ. Có hai môi trờng truyền hay đợc sử dụng cho những ứng dụng cục bộ là ánh sáng hồng ngoại và sóng rađio. Hầu hết các máy tính xách tay hiện nay đều có cổng hồng ngoại có thể nhanh chóng kết nối với các thiết bị ngoại vi có cổng hồng ngoại, tuy nhiên sử dụng ánh sáng hồng ngoại sẽ bị giới hạn về khoảng cách, dễ dàng bị chặn lại bởi các bức tờng, các thiết bị nội thất và các thiết bị văn phòng khác. Sóng radio có thể đi xuyên qua hầu hết các vật cản và cho phép mở rộng khoảng cách sử dụng. Điều này cho thấy điều dễ hiểu là hiện này các thiết bị chuẩn 802.11 đều sử dụng sóng radio. 124 7.1.1 Lịch sử phát triển mạng không dây Wireless network là giao thức mạng kết nối không dây sử dụng sóng radio để kết nối các thiết bị nh máy tính xách tay vào mạng. Hình 7.2: Các mô hình Wireless Network Năm 1997, the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) phác thảo chuẩn 802.11 cho WLANs (Wireless Local Area Networking). WLAN là mạng cục bộ không dây cho phép kết nối không dây ethernet hoạt động theo đặc tả 802.11 của IEEE (Hiệp hội điện và điện tử Hoa Kỳ). Năm 1999, chuẩn 802.11b đợc phác thảo và đợc công nhận bởi mạng lới công nghiệp, và những sản phẩm từ mạng không dây trên khắp tần số 2.4GHz bắt đầu tồn tại. WLAN hoạt động trong phổ tần số mà ủy ban truyền thông của Mỹ (FCC) cho phép tự do sử dụng không phải đăng ký. Bất kỳ ai cũng có thể vận hành nhiều loại thiết bị khác nhau trong những băng tần này mà không cần phải tốn kém xin cấp bản quyền. Hình 7.2 mô tả các mô hình mạng không dây, trong đó với khoảng cách ngắn dới 10 m ta có thể sử dụng công nghệ ko dây WPAN nh Bluetooth, Ultra-wideband Khoảng cách từ dới 100m sử dụng công nghệ WLAN nh WiFi, WiMax (Phần này là phần trọng điểm của tài liệu này).Khoảng cách từ 100m trở lên sử dụng công nghệ WWAN nh CDMA, GSM/GPRS. 7.1.2 Dải tần số không dây Thiết bị không dây bắt buộc phải hoạt động tại dải tần nào đó, mỗi một dải có một băng thông (là khoản rộng tần số trong dải). Băng thông hiểu theo nghĩa rộng là số đo của dung lợng dữ liệu kết nối. Đối với mạng điện thoại Analog sử dụng độ rộng dải là 125 20kHz, tín hiệu TV sử dụng độ rộng băng thông lên đến 6 MHz. Việc sử dụng phổ radio đợc nhà nớc quản lý, và khi muốn sử dụng sóng radio bạn phải đăng ký với đơn vị quản lý tần số tại nớc ta. Giữa những năm thập kỷ 80 thế kỷ 20, Uỷ ban truyền thông liên bang (FCC) thay đổi phần 15 về quy định phổ radio, khống chế các thiết bị không bản quyền. Sự thay đổi xác nhận các sản phẩm mạng không dây sử dụng điều chế phổ trải rộng hoạt động tại dải tần công nghệp, khoa học và y tế (ISM). Dạng điều chế này trớc đây đợc quy định chỉ dùng cho các mục đích quân sự. Tần số ISM các ba băng khác nhau tại cácdải tần số 900 MHz, 2.4 GHz, 5GHz (xem chi tiết ở phần trên). Trong giáo trình này ta chỉ quan tâm đến hai dải tần số 2.4 và 5 GHz. Một điển hình của những dải tần ISM là cho phép ngời sử dụng các sản phẩm mạng không dây mà không cần xác nhận bản quyển sử dụng tần số, tuy nhiêm ở một vài quốc gia, trong đó có Việt nam, khi sử dụng dải tần số này phải xin giấy phép sử dụng tần số. Sau đây là một số dải tần số sử dụng trong công nghệ mạng không dây. 7.1.2.1.Dải tần 900MHz Dải tần số thấp 900 MHz thờng đợc sử dụng là dải trong công nghiệp, nghiên cứu và y học (ISM). Tổng độ rộng băng là 26 MHz, tín hiệu trong dải này có bớc sóng xấp xỉ bằng 30cm. Những tín hiệu này có khả năng xuyên qua khá nhiều chớng ngại vật, ví dụ nh xuyên qua những cây nhỏ, đồi thấp, và đủ mạch để thu phát trong khoảng cách vài km. Bảng dới đây cho biết chi tiết mức công suất của dải tần 900MHz Dải Công xuất truyền cực đại Khuếch đại ăng ten lớn nhất EIRP (Công xuất phát xạ đẳng hớng đơng lợng) 902 đến 928 MHz +30dBm (1 Watt) +6 dBi +36 dBi (4 watt, liên quan đến hớng ăng ten) Bảng 7.1 Chi tiết mức công suất tại giải tần 900 MHz 7.1.2.2 Dải tần 2.4 GHz Dải tần 2.4 GHz là dải giữa ISM. tổng độ rộng của dải là 83 MHz. Tín hiệu trong giải này có bớc sóng xấp xỉ 12 cm. Tín hiệu này có khả năng xuyên qua các trớng ngại vật, nhng không mạnh, xuyên qua một bức tờng có thể gây ra độ suy hao 10 tới 12 dB. Độ suy hao khi đi qua cây phụ thuộc vào vóc dáng của tán lá cây và cây là dạng uớt hay khô, trung bình cứ đi qua 1 mét cây sẽ suy hao khoảng 0.5 dB, với đờng kính cây 10m sẽ có độ suy hao lên đến 5 dB, độ suy hao 6dB sẽ giảm chiều dài kết nối đi 1/2 so với độ dài không bị suy hao. Khi đi qua một vài cây, khoảng cách có thể giảm đi hàng chục mét. Bảng dới đây cho ta thấy chi tiết các mức công xuất tại dải tần 2.4 GHz Dải Công xuất truyền cực đại Khuếch đại ăng ten lớn nhất EIRP (Công xuất phát xạ đẳng hớng đơng lợng) 2403 đến 2483 MHz (điểm đến nhiều điểm) +30dBm (1 Watt) +6 dBi +36 dBi (4 watt) 2403 đến 2483 MHz +30dBm (1 Watt) (quy luật 3 đến 1) Phụ thuộc vào kích 126 (điểm đến điểm) với mỗi độ khuếch đại ăng ten 3 dBi giảm công suất máy phát là 1 dB. (Ví dụ với ăng ten +9dBi, giảm công suất máy phát đến +29dBm) cỡ ăng ten, với ăng ten +24 dBi và ccông suất bộ phát là +24 dBm, kết nối điểm tới điểm là +38 dBi (64 Watt) 2403 tới 2483 MHz Phổ tần số dải rộng trải rộng sử dụng từ 15 đến 74 tần số +21 dBm (125 mW) +6 dBi +27 dBi (500mW) Bảng 7.2 Chi tiết mức công suất tại giải tần 2.4 GHz 7.1.2.3 Dải tần 3.5 GHz Giải tần này ít đợc sử dụng, tuy nhiên một vài dải con giữa 3.3 và 4.0 GHz đợc sử dụng tại một số nớc. Dải này đợc đề cập ở đây là do thiết bị ở dải này trong một số trờng hợp khá giống với thiết bị ở giải 2.4 GHz. Tín hiệu trong giải này có bớc sóng khoảng 9 cm. Đặc trng truyền trong một số trờng hợp giống với dải tần 2.4 GHz, độ suy hao khi xuyên qua vật cản là lớn hơn 7.1.2.4 Dải tần số 5 GHz Có 4 dải tần con tại 5 GHz (một vài nớc trên thế giới đây là dải tần số tự do), qua hai băng tần gối lên nhau cho mỗi loại. Có một dải ISM từ 5725 đến 5850 MHz và có 3 băng tần (U-NII) 5150 đến 5250 MHz, 5250 đến 5350 MHz, 5725 đến 5825 MHz, mối băng tần ISM có độ rộng 125 MHz và mỗi một băng tần thuộc dạng U-NII là 100 MHz. Tín hiệu ở dải tần số 5 GHz có bớc sóng khoảng 5 cm. Mỗi một băng tần con 5 GHz có độ rộng ln hơn băng tần 2.4 GHz. Các thiết bị ở dải tần 5 GHz sẽ có nhiều băng thông hơn. Độ suy hao khi qua 1 mét cây sẽ là 1.2 dB. Với đờng kính cây là 10m ta sẽ có độ suy hao về chiều dai kết nối không dây lên đến 75%. Bảng dới cho biết các mức công suất Dải Công xuất truyền cực đại Khuếch đại ăng ten lớn nhất EIRP (Công xuất phát xạ đẳng hớng đơng lợng) ISM 5725 đến 5850 MHz +30dBm (1 Watt) +6 dBi +36 dBi (4 watt) Chú ý rằng, với những hệ thống điểm tới điểm có thể sử dụng ăng ten có độ khuếch đại lớn hơn +6dBi không gây giảm công suất bộ phát U-NII 5150 đến 5250 MHz +17dBm (50 mW) +6dBi +23 dBi (500 mW) U-NII 5250 đến 5350 MHz +24 dBm (250 mW) +6dBi +30 dBi (1 W) U-NII +30dBm (1 W) +6dBi +35 dBi (4 W) 127 5725 đến 5825 MHz Bảng 7.3 Chi tiết mức công suất tại giải tần 5 GHz 7.1.2.5 Dải tần 60 GHz Băng ISM từ 59 tới 64 GHz đợc sử dụng tại Mỹ vào năm 1999, tổng độ rộng băng lên đến 5 GHz. Tín hiệu của băng này có bớc sóng khoảng 1/2 cm. Tín hiệu trong tần số này bị suy hao bởi sự có mặt của Oxy trong không khí. khoảng cách nối xa nhất trong dải tần này đạt 800m. Tín hiệu bị ngăn chặn hoàn toàn khi đi xuyên qua chớng ngại vật, Đặc điểm bổi bật của dải tần này là các thiết bị cung cấp tốc độ truyền dữ kiểu điểm - điểm đạt 622 MBPS. 7.1.3 u và nhợc điểm hệ thống mạng không dây 7.1.3.1 u điểm hệ thống mạng không dây Chúng ta biết rằng mạng LAN có dây truyền thống có các u điểm nh tính bảo mật cao, tốc độ nhanh (đặc biệt nếu dùng cáp quang) ,nhng tại những nơi không thể triển khai đợc và yêu cầu tính linh động thì LAN có dây không đáp ứng đợc. Mặt khác với sự cải tiến công nghệ và sự hoàn thiện của các chuẩn, Wireless LAN ngày càng có nhiều u điểm: Tiết kiệm đợc chi phí thiết lập các đờng mạng trong tòa nhà và chi phí bảo dỡng Tiết kiệm đợc thời gian Khả năng mở rộng và quản lý cao: do đặc tính dễ bổ sung các điểm truy cập trên mạng mà không mất thêm chi phí đi dây hay đi lại dây thông thờng. Mạng không dây đặc biệt thuận tiện đối với những địa điểm khó đi dây. Kết nối không dây luôn luôn sẵn sàng, các tổ chức, doanh nghiệp sẽ không gặp phải trờng hợp bị mất, đứt hay hỏng dây dịch vụ của mình. Tính linh động : Những ngời dùng máy laptop đã có thể di chuyển khắp nơi trong khu làm việc, dễ dàng kết nối với tài nguyên của hệ thống hữu tuyến. Các nhân viên có thể truy cập vào mạng LAN của công ty từ sân bay hoặc khách sạn khi đi công tác Tích hợp tốt với các mạng máy tính đã có sẵn, chia sẻ tài nguyên 7.1.3.2 Nhợc điểm hệ thống mạng không dây Hệ thống mạng không dây hiện nay vẫn cha thể thay thế cho mạng có dây. Với các hệ thống máy chủ, việc kết nối mạng không dây cho máy chủ là không thích hợp bởi chẳng ai lại di chuyển máy chủ khi đang hoạt động. Tốc độ của mạng không dây bị hạn chế bởi băng thông có sẵn. theo lý thuyết thông tin có thể giảm giới hạn trên của tốc độ mạng, càng nhiều thiết bị truy cập không dây thì tốc độ càng giảm ví dụ khi có bộ thu phát 11 MBPS ta có 11 trạm sử dụng thì mỗi trạm sẽ có tốc độc chuyền là 1 MBPS, đối với mỗi bộ thu phát mạng không dây chỉ nên dung tối đa 25 trạm sử dụng để nâng cao tốc độ mạng. Tốc độ mạng không dây bị giới hạn bởi dải tần số và cách điều chế, trong tơng lai gần tốc độ mạng cũng cha thể cải thiện ngay đợc, trong khi hiện nay tốc độ mạng dây đã lên đến tốc độ 10 GBPS và sẽ còn tiếp tục tăng. Sự ổn định đờng truyền phụ thuộc quá nhiều vào các thiết bị phát sóng khác, khi 128 gặp chớng ngại vật, gặp các bộ thu phát sóng khác ở gần giải tần số, độ suy hao sẽ tăng lên dẫn đến giảm tốc độ, và khoảng cách đờng truyền Tính bảo mật của hệ thống cha cao, bởi chỉ cần bạn ở trong vùng phủ sóng của hệ thống mạng không dây là bạn đã có thể tiếp cận với dữ liệu truyền trên mạng. Tần số càng cao thì tốc độ càng cao nhng độ suy hao cũng tăng theo làm giảm khoảng cách 7.1.4 Nhu cầu và sự cần thiết của mạng không dây Trong hai thập kỷ qua, ngời dùng vẫn kết nối các máy tính cá nhân bằng cáp, việc kết nối qua không gian không cần đến các loại cáp vẫn còn tơng đối mới với ngời sử dụng. Hiện nay, ở những nơi mà chi phí địa ốc đắt đỏ, các tổ chức, doanh nghiệp có xu hớng chuyển đổi sang trạng thái di động. Cùng với các thiết bị không dây (điện thoại di động, máy tính xách tay, PDA ), xu hớng này không chỉ làm tăng năng suất và hiệu quả làm việc của nhân viên mà còn giảm diện tích văn phòng cần cho họ. Văn phòng di động mang tới cho nhân viên độ linh hoạt và khả năng quản lý thời gian tốt hơn, tăng năng suất làm việc và tiết kiệm đợc chi phí đáng kể trong các hoạt động. Với mạng LAN không dây, nhân viên làm việc có thể truy cập vào cơ sở dữ liệu của cơ quan mình tại văn phòng hay bên ngoài và có thể liên tục sử dụng những thiết bị nối mạng để kết nối vào Internet. ứng dụng không dây đặc biệt thích hợp đối với những nhóm ngời làm việc thờng phải di chuyển. Ví dụ nh gửi th điện tử trong khi đang đợi chuyến bay tiếp theo hay gửi thông tin đi ngay khi máy bay hạ cánh xuống sân bay. Các bà mẹ có thể cùng con gái tham gia lớp học bơi đồng thời vẫn có thể đọc và trả lời th điện tử của mình. Sử dụng công nghệ mạng không dây, các tổ chức, doanh nghiệp tiết kiệm đợc chi phí thiết lập các đờng mạng trong tòa nhà và chi phí bảo dỡng. Mạng LAN không dây còn có khả năng mở rộng và quản lý cao do đặc tính dễ bổ sung các điểm truy cập trên mạng mà không mất thêm chi phí đi dây hay đi lại dây thông thờng. Mạng không dây đặc biệt thuận tiện đối với những địa điểm khó đi dây. Kết nối không dây luôn luôn sẵn sàng, các tổ chức, doanh nghiệp sẽ không gặp phải trờng hợp bị mất, đứt hay hỏng dây dịch vụ của mình. Tốc độ là điều cốt yếu. Mạng không dây sẽ tiết kiệm đợc thời gian lắp đặt chạy dây khắp cả văn phòng và tiếp tới là tiết kiệm công sức nhân lực vì không cần phải lắp đặt các điểm truy cập mạng LAN thông thờng. Kết nối ngời sử dụng không dây đợc tự động hóa giữa các mạng, cài đặt và phần cứng khác nhau, giúp việc triển khai cũng nh bố trí lại đơn giản và linh hoạt. Đến nay, ngời sử dụng không còn phải lo lắng về chuyện tốc độ nữa, vì mạng LAN không dây hiện nay nhanh gấp đã đạt đến tốc độ 108 MBPS và có thể còn tiếp tục tăng trong tơng lai gần - chỉ chậm hơn không đáng kể so với mạng Ethernet thông thờng. Trên lý thuyết, mạng không dây có thể truyền dữ liệu với tốc độ 11Mbps, trong khi mạng LAN nối dây tơng đơng có thể truyền dữ liệu với tốc độ 9Mbps. Công nghệ mạng không dây chắc chắn sẽ còn nhanh hơn nữa. Chi phí cho mạng LAN không dây mới ngày càng hợp lý hơn. Thời điểm viết giáo trình này, chi phí đầu t cho mỗi một máy tính hoà mạng không dây chỉ khoảng 100 USD, chi phí này sẽ còn tiếp tục giảm trong tơng lai. Nếu xét mạng LAN có dây tính luôn chi phí lắp đặt thì giá thành của mạng LAN 129 có dây và không dây tơng đơng nhau. Hơn nữa, WLAN lại có u thế hơn về tiện dụng, chỉ cần bổ sung một ĐTC trong một khu vực cho nhiều ngời sử dụng chỉ trong vài giờ. An toàn thông tin là vấn đề cực kỳ quan trọng trong thế giới nối mạng. Các vấn đề về an toàn thông tin nh gửi dữ liệu bị giải mã trên những tần số không an toàn là vấn đề đã đợc đề cập tới nhiều trong các mạng không dây. Các công ty cần bảo vệ thông tin nhạy cảm, phần cứng và các giao dịch của mình. An toàn thông tin phụ thuộc vào khả năng thiết lập hoạt động truyền dữ liệu đợc xác thực, bảo mật và bảo đảm nguyên vẹn. Nhng nếu một khu vực công cộng nh quán cà phê đặt gần một công ty cũng có mạng không dây, thì về cơ bản, thông tin sẽ di chuyển không đợc bảo vệ trong không gian trên những mạng này và một hacker có thể can thiệp đợc. Trong phạm vi an toàn thông tin không dây, những băn khoăn chính tập trung xung quanh mật khẩu mã hóa tĩnh hay động, quản lý tập trung hay phân tán. Một vài lựa chọn về an toàn thông tin mạng không dây gồm có: Mạng riêng ảo (Virtual Private Network - VPN) và giao thức 802.1x (chuẩn công nghiệp), đều kết hợp mật khẩu và mã hóa cũng nh quản lý tập trung. Chỉ khá hơn mạng liên lạc thông tin tế bào analog, 802.11b là giao thức thông tin dễ bị tấn công nhất. Sử dụng chuẩn công nghiệp và công nghệ, máy xách tay IBM ThinkPad đã kết hợp hệ thống bảo mật với công nghệ VPN cung cấp phơng thức đảm bảo an toàn cho liên lạc qua giao thức. Hiện nay, nhiều công ty cung cấp dịch vụ bảo mật đã đa ra nhiều giải pháp ứng phó với những vụ xâm nhập bất hợp pháp. Phơng pháp mã hóa là phân tán thông tin theo một mã đợc gửi theo một tần số. Dữ liệu đợc mã hóa này sau đó đợc tập hợp lại khi tới điểm nhận. Những ngời sử dụng thờng đợc nhắc nhở chỉ gửi thông tin đã đợc mã hóa để đảm bảo không có sự rò rỉ thông tin quan trọng. Phơng pháp sử dụng máy dò Sniffers có thể dò đợc địa điểm của mạng 802.11b và biết đợc khi nào mạng đang truyền dữ liệu. Ngoài ra, mạng riêng ảo VPNs (Virtual Private Networks) là những hệ thống trung gian điện tử không thể dò tìm đợc đặt giữa các mạng trao đổi dữ liệu cũng đã đợc nhiều nơi sử dụng hiệu quả trong việc đảm bảo an toàn cho mạng. Một công ty hay tổ chức sử dụng công nghệ không dây để có thể hoạt động năng suất cao hơn nhng họ cũng cần xem xét kỹ lỡng nhu cầu cũng nh yêu cầu hoạt động của mình để có thể tận dụng đợc hết các lợi ích của mạng không dây. Điều đầu tiên, họ cần phải chọn cho đúng nhà cung cấp giải pháp tin cậy, có thể phát triển đợc phần mềm, phần cứng và công nghệ mạnh nhất, nhằm thực hiện đợc tất cả những công việc của họ một cách hoàn hảo nhất. Cho tới nay Viện Kỹ thuật Điện và Điện tử (Institute of Electrical and Electronic Engineers - IEEE) đã phát triển ba chỉ tiêu kỹ thuật cho mạng LAN không dây: 802.11a, 802.11b và 802.11g. Cả ba chỉ tiêu kỹ thuật này sử dụng công nghệ đa truy nhập nhạy cảm sóng có phát hiện va chạm (Carrier Sense Multiple Access - Collision Detection CDMA/CD) nh một giao thức chia sẻ đờng dẫn. CDMA/CD là một phơng pháp truyền dữ liệu đợc a thích vì độ tin cậy của nó thông qua khả năng chống mất dữ liệu. Các ứng dụng mạng LAN, các hệ điều hành hoặc giao thức mạng, bao gồm cả giao thức Internet TCP/IP sẽ chạy trên các mạng WLAN tơng thích chuẩn 802.11 dễ dàng nh chạy trên Ethernet nhng không cần phải chạy cáp qua tờng hay trần nhà. Trong vài năm qua chuẩn 802.11b đã thực sự mở ra nhiều cơ hội hấp dẫn. Các hệ thống khách sạn và công ty cho thuê xe hơi đã triển khai các sản phẩm dựa trên chuẩn 802.11b để hỗ trợ các hoạt động nhận phòng, trả phòng, nhận xe trả xe di động. 130 Các chuyên gia y tế không chỉ đọc bệnh án mà còn có thể nhận đợc theo thời gian thực các tín hiệu sinh tử và dữ liệu đối chiếu khác từ giờng bệnh mà không còn phải phụ thuộc vào hàng đống đồ thị và giấy tờ luân chuyển qua các bộ phận. Các công nhân trong xởng sản xuất có thể truy cập vào thông số kỹ thuật mà không phải kết nối dây phức tạp hoặc không cần thiết. Hiện nay các công ty sản suất thiết bị mạng không dây dần chuyển tất cả các thiết bị không dây sang hoạt động tại chuẩn 802.11g, các thiết bị này thờng hỗ trợ cùng một lúc hai chuẩn 802.11b và 802.11g, cho phép cùng lúc các thiết bị không dây hoạt động tại hai chuẩn 802.11b, 802.11g cùng hoạt đồng trên cung một mạng. Hiện nay chuẩn 802.11g đã hỗ trợ tốc độ đạt 108 MBPS (chi tiết xem phần chuẩn 802.11). Các hệ thống WLAN hiện tại trên thị trờng đang hỗ trợ chuẩn 802.11b chỉ có tốc độ giới hạn ở 11Mbps, tuy nhiên tốc độ này vẫn nhanh hơn tốc độ modem 56Kps 200 lần và thậm chí vẫn nhanh hơn modem cáp đồng trục và DSL. Chỉ tiêu kỹ thuật mới của IEE đại diện cho một thế hệ WLAN mới. 802.11a là chuẩn riêng không phụ thuộc, nó hứa hẹn có nhiều tính năng mới xuất sắc. Intel đã công bố sẽ hỗ trợ chỉ tiêu kỹ thuật 802.11a bằng cách tung ra Bộ truy cập không dây Intel Pro/Wireless 5000 LAN Access Point và các bộ chuyển đổi CardBus và PCI. Intel cũng công bố bộ công cụ mở rộng dual-mode cho phép các điểm truy cập phục vụ đợc cả chuẩn 802.11b hiện hành và chuẩn 802.11a mới, giúp các tổ chức doanh nghiệp chuyển lên các hệ thống tốc độ cao hơn. Mặc dù các sản phẩm 802.11a và 802.11b có dải giống nhau nhng 802.11a tạo tốc độ cao hơn trên toàn diện tích nó phủ sóng. Với tốc độ truyền dữ liệu 54Mbps, nó nhanh hơn bất cứ giải pháp WLAN nào khác. Thế hệ sản phẩm WLAN tốc độ 54Mpbs đầu tiên sẽ hấp dẫn các ứng dụng đòi hỏi nhiều băng thông nh thiết kế CAD, truyền video nhng nó sẽ chỉ thực sự phổ biến khi các ứng dụng phát triển cao hơn chuẩn 802.11b. Dải tần 5GHz, nơi 802.11a họat động, không ''đông đúc'' lắm nên sẽ ít bị nhiễu hoặc tranh chấp tín hiệu. 802.11a là phơng tiện hợp lý và hiệu quả nhất có thể tải hết các ứng dụng băng thông cao cho một số lợng lớn ngời dùng - đồng thời 8 kênh không trùng nhau cho phép khả năng mở rộng cao hơn, lắp đặt linh hoạt hơn. Do đó, có thể nhóm 8 điểm truy cập (Access Points) để tạo ra tốc độ 432Mbps chia sẻ đợc giữa nhiều ngời dùng trong cùng một khu vực. Điều này tạo ra giá trị tốt nhất cho lựa chọn mạng tốc độ cao cho những ngời không triển khai mạng LAN không dây hoặc ngời dùng muốn gia tăng tốc độ cho mạng LAN không dây có sẵn của mình. Tuy nhiên vẫn còn một số câu hỏi: Mạng WLAN có mức bảo mật bằng hoặc cao hơn mạng cáp thông thờng không? Về khía cạnh kinh tế + tốc độ, không ai nói đó là u điểm của hệ thống Wireless cả.: Một Access Point có công suất là 11 Mbps, nhng đó là share giữa các Wireless client với nhau, tởng tợng một AP cover 20 user, tơng ứng với 11m/20, mỗi user cha tới 1m. Đối với 802.11b, tốc độ 11Mbps chỉ đạt đợc ở mức 50 mét đổ xuống, mà đâu phải lúc nào user cũng chỉ trong bán kính 50m. Sau này, khi ra chuẩn 802.11a , một vài thiết bị nh Cisco 1200 AP , có module hỗ trợ chuẩn này, thì tốc độ lên đợc 52 Mbps, cũng có cải thiện về băng thông. Cùng nằm trong hệ thống MxU của Cisco (hệ thống Broadband service) với wireless là Cable và LongReachEthernet, cả 3 đều là những giải pháp khá lý tởng cho ngời dùng đầu cuối không chuyên, hoặc cân bằng giải quyết đợc bài toán "băng thông - độ dài - giá tiền" khá phức tạp. ở các nớc tiên tiến, đặc biệt là Hàn Quốc, mô hình MxU đợc áp dụng khá rộng 131 rãi, gần nh là tuyệt đối.Trên thị trờng Việt Nam có 4 đến 6 hãng cung cấp thiết bị mạng không dây nổi tiếng nh Cisco, Planet, SMC và Rebotec (Đài Loan), Skywave (Mỹ), Linksys, Dlink. Trong đó chỉ một vài hãng cung cấp thiết bị không dây ngoài trời với khoảng cách phủ sóng tối đa là 40km. Một trong những hãng đợc chọn để sử dụng nhiều nhất là Skywave do tốc độ truyền dữ liệu và vùng phủ sóng cao. Hỗ trợ giải pháp WDS (Wireless Distribution System) kết hợp với một hay nhiều AP Router khác làm chức năng nối sóng, cho phép mở rộng vùng phủ sóng lên nhiều lần so với loại thông thờng. Đồng thời tích hợp khả năng bảo mật mới WPA (WiFi Protect Access), mã hóa 128bit, cho phép nhận diện thiết bị mạng thông qua địa chỉ MAC. Chỉ có thiết bị ngoài trời có công suất mạnh từ 350mW đến 2watt với vùng phát sóng từ 1 đến 40km, kết hợp nhiều loại anten nh Ommi, Patch Panel, Yagi, Parabolic Grid để tạo ra vùng phủ sóng và tỏa xa khác nhau. Các tính năng thiết bị ngoài trời là chịu đợc môi trờng lực từ, ẩm ớt, nhà xởng nhiều bụi than, gió phù hợp với điều kiện nhiệt độ Việt Nam. Các giải pháp trên ứng dụng để nối mạng Ethernet trong văn phòng, nhà xởng cho tất cả các thiết bị vi tính văn phòng; dùng làm điểm truy cập Internet với hệ thống IP động và hệ thống ngăn chặn những cuộc truy cập từ xa không đợc phép tại các nơi công cộng nh sân bay, bệnh viện, nhà ga Hệ thống mạng không dây cũng hỗ trợ thêm nhiều ứng dụng khác nhau nh IP phone, camera, PDA, wireless mini printer. Đối với giải pháp ngoài trời dùng để nối mạng giữa các tòa nhà cao tầng, giữa trung tâm và chi nhánh, giữa văn phòng chính và nhà xởng. Hiện nay không còn tồn tại mạng cáp truyền thông chứng minh cho xu thế mạng không dây đang phát triển. Hình 7.3 Wireless LAN và môi trờng khác Những ai cần sử dụng mạng không dây: Đó là các tổ chức, công ty có địa điểm rất khó triển khai mạng LAN có dây nh những tòa nhà cũ, khu di tích lịch sử, những công ty phải thuê cơ sở hạ tầng, những [...]... nhậy thu nh y thu(dBm) 11 b 11 b+ 802.11b 802.11g 1M : -8 8 2M : -8 7 5.5M: -8 5 11M : -8 2 1M : -8 8 2M : -8 7 5.5M: -8 5 11M : -8 2 22M: -8 0 6/9/12/18/24/36/48/54Mb ps: -8 8 /-8 6 /-8 5 /-8 3 /-8 0 / -7 6 /71 /-6 8 11 g Bảng 7. 10 Bảng độ nhậy thu trong các chuẩn 802.11b, 802.11g tại các tốc độ Các thông số trên áp dụng với PER=8% Phơng pháp tính toán các yếu tố trong mạng không dây Ví dụ 1 Hai Access Point chuẩn 802.11b,... -1 dBm 0.8 mW 3 dBm 2 mW -3 dBm 0.5 mW 6 dBm 4 mW -6 dBm 0.25 mW 7 dBm 5 mW -7 dBm 0.20 mW 10 dBm 10 mW -1 0 dBm 0.10 mW 12 dBm 16 mW -1 2 dBm 0.06 mW 13 dBm 20 mW -1 3 dBm 0.05 mW 15 dBm 32 mW -1 5 dBm 0.03 mW 17 dBm 50 mW -1 7 dBm 0.02 mw 20 dBm 100 mW -2 0 dBm 0.01 mW 30 dBm 1000 mW (1 W) -3 0 dBm 0.001 mW 40 dBm 10,000 mW (10 W) -4 0 dBm 0.0001 mW Bảng 7. 7 Các giá trị phổ biến của mW v dBm 146 Vùng Fresnel... xem hệ thống mạng hoạt động ở dạng nào, dạng điểm - điểm, điểm nhiều điểm, phải dùng gateway mạng không dây Trong trờng hợp sử dụng mạng điểm tới điểm (toàn máy tính không dây kết nối mạng với nhau), tất cả các thiết bị mạng không dây phải thiết lập hoạt động Ad-Hoc, xác định các giao diện card mạng không dây cho các máy tính trạm, thiết lập cấu hình cho card mạng không dây và kết nối vào mạng, triển... angten ,tăng thêm trạm chuyển tiếp Hình 7. 17 chế độ nhiều cầu 7. 4.2 Card giao tiếp mạng hoặc bộ điều hợp máy khách Một máy tính cá nhận hoặc trạm Làm việc sử dụng card giao tiếp mạng không dây để kết nối vào mạng không dây Card giao tiếp mạng sẽ quét phổ tần số có sẵn để kết nối và kết hợp nó tới AP hoặc các điểm trạm không dây khác (ở chế độ Ad-hoc) Card giao tiếp mạng sẽ hoạt động trên nền hệ điều hành... card trong notebook máy tính, hoặc dùng ISA hoặc PCI adapters trên desktop máy tính WLAN adapters cung cấp một thiết bị ghép tơng thích giữa hệ thống hoạt động mạng client (NOS network operating system) và airwaves (via an antenna) Hình 7. 32: Wireless LAN MAC protocol 7. 5.3 Phơng pháp lắp đặt mạng không dây 7. 5.3.1 Các bớc triển khai mạng không dây 125 Hình 7. 33 các bớc thiết kế mạng không dây Đầu... không dây và kết nối vào mạng, triển khai an ninh mạng (xem hình 7. 34) Trong trờng hợp sử dụng mạng điểm tới nhiều điểm (mạng không dây kết nối với mạng có dây, hoặc toàn mạng máy tính không dây kết hợp thông qua AP), khảo sát hệ thống mạng không dây cần thiết lập là mạng LAN LAN qua không dây (thiết lập chế độ hoạt động cho AP ở chế độ Bridge) hoặc mạng Không dây kết hợp với có dây (thiết lập chế... thiết bị khác trên mạng LAN kết nối dây thông qua AccessPoint 122 Card Laptop Workstation Workstation Workstation Laptop Hình 7. 29 mô hình Infrastructure 7. 5.2 Mạng không dây hoạt động nh thế nào Hình 7. 30: Kiến trúc của WLAN Mạng không dây là sự kết nối 2 hay nhiều máy tính qua tín hiệu sóng radio Mạng cho phép ngời sử dụng chia sẻ các tập tin, máy in hay truy cập Internet Đặc điểm của mạng không dây:... các chuẩn giao tiếp nh USB, PCI, PCMCIA Dới đây là hình ảnh của một số card giao tiếp mạng không dây Hình 7. 18 Card giao tiếp mạng qua giao diện PCMCIA 142 Hình 7. 19 Card giao tiếp mạng qua giao diện PCI Hình 7. 20 Card giao tiếp mạng qua giao diện USB 7. 4.3 Cầu (bridge) Cầu không dây đợc dùng để nối nhiều mạng LAN (cả mạng không dây và có dây) tại mức tầng điều khiển truy cập đờng truyền (Media Access... tính cá nhân đợc trang bị một thiết bị thu phát tín hiệu radio từ các máy tính khác trong mạng, gọi là bộ điều hợp mạng LAN không dây (wireless LAN adapter ) hay là các card mạng LAN không dây Bạn có thể tìm thấy các adapter đợc tích hợp bên trong hoặc là phụ kiện bên ngoài của các máy tính cá nhân và máy tính xách tay Trong khi các mạng LAN không dây hoạt động theo một nguyên lý chung thì tốc độ truyền... dàng, tính ổn định cao nên thích hợp với sử dụng trong các gia đình cũng nh ở công sở Kết nối từ nhiều thiết bị khác nhau Đắt hơn rất nhiều so với công nghệ mạng dây nh Ethenet 123 Hình 7. 31: Chuẩn 802.11 trong mô hình OSI Nếu bạn cần kết nối 2 hay nhiều máy tính ở những nơi không thể sử dụng hoặc rất khó có thể sử dụng mạng cáp chuẩn thì mạng không dây sẽ đáp ứng đợc yêu cầu của bạn Mỗi máy tính cá . với các mạng máy tính đã có sẵn, chia sẻ tài nguyên 7. 1.3.2 Nhợc điểm hệ thống mạng không dây Hệ thống mạng không dây hiện nay vẫn cha thể thay thế cho mạng có dây. Với các hệ thống máy chủ,. 124 7. 1.1 Lịch sử phát triển mạng không dây Wireless network là giao thức mạng kết nối không dây sử dụng sóng radio để kết nối các thiết bị nh máy tính xách tay vào mạng. Hình 7. 2:. kiểu điểm - điểm đạt 622 MBPS. 7. 1.3 u và nhợc điểm hệ thống mạng không dây 7. 1.3.1 u điểm hệ thống mạng không dây Chúng ta biết rằng mạng LAN có dây truyền thống có các u điểm nh tính bảo